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アルミナセラミックスとは、アルミナを高度の技術により精製して作られるもので、アルミナ80%以上を含むものだけをアルミナセラミックスという。

金属からアルミニウムが得られるようになったのは、1880年代のフランの治金学者HeroultやHallという学者たちが、溶融電解(Fusion electrolysis)という方法で製造したのが最初で、1960年代からアルミナに関する具体的な研究の末、セラミックスエンジンが開発されることで、ファインセラミックス・ブームがやっくるようになった。

ファインセラミックス用に広く使われている高純度アルミナは、一般に99.5%以上の純度を持ち、平均粒子の大きさ1㎛以下である微細な粉末として、比較的に焼結しやすいアルミナの粉末である。高純度アルミナは機械的な強度、耐熱性、耐摩耗性、絶縁性などに優れているので、各種の電子部品や半導体工程、宇宙船、自動車エンジンだけでなく、人体の骨格移植に至る人体バイオ産業にまで、その領域を広く延ばしている。特に、先端産業の発展により、その需要が急増している素材でもある。
優れた耐薬品性を有する。
不活性状態であるので、化学的侵食に高い抵抗力を持ち、酸アルカリ有機用剤などにほとんど影響されない。このような特性は一般の他の金属またはプラスチックに比べ、はるかに優れている。
耐摩耗性の特性を有する。
緻密かつ優れた強度を誇る物質で、一般の金属材料に比べ、15~20倍も高い耐摩耗特性を有している。
電気絶縁材としての能力
高温での電気絶縁性及び高電圧への絶縁耐力が大きく、強誘電性、低い誘電損失率を有している。
優れた耐熱性
アルミナセラミックスの最高使用温度は、他の殆どの金属が持っている溶融点以上であり、実用連続使用の際にも1600-1700℃まで使用できる。
区分 内容
品質 - 検/校正された最先端の測定装備の利用による最上の製品供給
- 自体洗浄技術による洗浄で品質保証
技術 - 国内最大のサイズとなるLCD大型パートの部品製作可能
- 多品種・大型製品から小品種大量生産に至るまで、様々な生産設備を備えている。
- 20年以上の業績を誇るスリップキャスティング(Silp Casting)焼結専門技術をもった人力保有
価格 - 原材料の安定的な需給及び自体焼結技術力を持つことによる原価競争力での優位性
- 高付加価値の製品から低下の大量生産品に至るまで、戦略的な売上げが可能
ソルミックスの形態が複雑かつ大型のものには、Slip Casting 成形工法を採択して多品種少量生産をし、一般構造用のセラミック分野では、CIP(Cold Isosstatic Pressing)により密度の高い製品を少品種大量に生産するようになっており、顧客の多様なニーズに対応できるシステムを構築しています。
アルミナセラミックパートの主な製品
品名 製品の用途及び説明
*Focus Ring Si Focus Ringと同一なプラズマでの位置制御及び絶縁機能を遂行しているが、高純度よりは絶縁性への機能性がより要求される半導体の製造装備に使われている。
*Edge Ring Si Edge Ringと同一なウェーハ位置制御機能とプラズマ安定化という役割をし、絶縁性への機能がより要求される半導体の製造装備に使われている。
*Ring Confiment Cap プラズマの圧力を制御する役割をし、チャンバー(Chamber)の上部でSi電極が位置する場所の周辺部分に使用されている。
*其他主要
产品
Guide Ring、Rotation Ring Cover、Wafer Chuck、Wafer Clamp、Robot Arm、Robot Blade、Hot Arm、Cold Arm、Ceramic Pipe、Lift Pin、Ceramic Screw..etc.
アルミナ焼結技術
アルミナを焼結する方法には、当社がアルミナ焼結に使用しているSlip Casting(注入成形)法と他の業者で使用しているCIP(冷間等方圧プレス)法があるが、両方ともそれぞれ長所・短所及び進入障壁を有している。

Slip Casting法は、製品の形状を石膏モールドを利用して作ってから粉末と分散媒を混ぜたスリップを注ぎ、浸透圧を利用して成形した後にガマで焼き上げる方法である。この方法は、大量生産には不利だが、「バインダー」の投入量が相対的に少なく、高純度のアルミナ製品を作ることができ、また成形し難しい形の製品を作ることができるので、多品種少量生産に適した方法と言える。一方のCIP(冷間等方圧プレス)法は、あらゆる方向で同じ圧力を粉末にかけて成形する方法で、単純な形の製品を大量に生産できる長所をもっているが、複雑な形の製品は作ることができなく、「バインダ」の投入量が多く、相対的に純度が落ちるという短所をもっている。
Slip Casting法とCIP法の比較
品名 Slip Casting CIP(Cold Isosstatic Pressing)
特性 - 多品種少量生産に適する。
- 熟練度及び蓄積された技術力が要求される。
- 少品種大量生産に適する。
- 初期投資費が高い。
長所 - 製品の形による制約がない。
- 成形体の密度が均一する。
- 成形材料の再利用が可能。
- Powder歩留まりを極大化する。
- 公害発生が少ない。
- 焼結前の加工が可能。
- 密度が比較的に良好。
- 直径対長さの比が大きい素子の成形に適する。
短所 - 多くの労働力が必要。
- 大量生産が困難。
- Powderの歩留まりが低い。
- 成形材料の再利用が不可能。
(Powderの歩留まりが低い。)
- 集塵装置などの環境保護施設が必要。
- 初期投資費が高すぎる。
製品形状
- 管立体物などの複雑な形状 - 円形形状(後加工が必修)
- 成形体の後加工で形状再現
大企業系製品
- 容器、チューブ
- 半導体装備部品のセラミック
(Ring, Disk, Plate, Dome その他)
- 半導体装備部品のRing、Diskなど。
Purity % 純度 99.8
Bulk Density [g/cc] 密度 3.9 以上
Load0.5Kg HV1=9.807N Vickers Hardness(Gpa) ビッカース硬度 17.2 ~ 17.5
Bending Strength(MPa) 曲げ強さ 345 ~ 370
Compressive Strength(Mpa) 圧縮強度 2350 ~ 2400
Youngs Modulus(Gpa) ヤング率 370
Poissons Ratio ポアソン比 0.23
Thermal Conductivity(W/mK) 熱伝導RT 30
Thermal Expansion [x10-6/°C] 熱膨張係数 7.8
Heat Shock Strength [△T°C] 耐熱衝撃 350
Specific Heat [RT] (J/kg.K) 比熱 0.78 x 103
Max Useable Temperature [°C] 使用温度 1400 ~1800
Volume Resistivity [Ω. ㎝] 体積抵抗率 >1014
Dielectric Strength [V/m] 絶縁破壊強度 15 x 106
Dielectric Constant [25°C 1MHZ] 誘電常数 10